(57)【要約】【課題】  船底の溶接スラグの除去を能率的に行なう。【解決する手段】  自走台車１と、該台車上に配備されエアーシリンダによって昇降可能な支持台33と、該支持台上に複数のバネ34を介して配備された上向きノズルヘッド４とによって構成される。エアーシリンダ32のクッション性とバネによって、ノズルヘッド４の上端高さの自由度が大きくなる。従って相手被研掃面が多少彎曲していても、研掃装置を自走させるだけで、ノズルヘッド４の高さが相手被研掃面に沿う様に密接して、研掃材がヘッド外に漏れ出ることを可及的に防止できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向転換用ハンドル(16)を具えた台車(１)と、該台車の車輪(12)に連繋された自走用駆動装置(２)と、該台車(１)上にエアーシリンダ式昇降装置(３)に連繋して昇降可能に配備された上向きノズルヘッド(４)とによって構成され、ノズルヘッド(４)は、サンドエアー噴射ノズル(41)と、該ノズルを包囲し上面が開口した防塵カバー(40)とからなり、防塵カバー(40)は、内壁(42)と該内壁(42)より上端高さが高く上端に被研掃面と密接可能な弾性部(45)を有する外壁(43)との２重構造であって、両壁(42)(43)の間が研掃材の研掃材回収通路(46)となっており、該回収通路には回収ホース接続口(47)が開口しており、弾性部(45)と昇降装置(３)との間にはバネ(34)が介在している上向き研掃装置。
【請求項２】
防塵カバー(40)の外壁(43)は、弾性変形して上下方向に伸縮可能な蛇腹式筒部(43a)を含み、上端の弾性部(45)は全周に亘って上向きにブラシ毛を密に植設して形成されている請求項１に記載の上向き研掃装置。
【請求項３】
昇降装置(３)のシリンダ(32)へのエアー供給通路には、ノズルヘッド(４)に対して下向きに設定値以上の負荷が作用したときにシリンダ(32)内の過剰な圧力エアーを逃がしてシリンダ内の圧力を一定に保つ精密レギュレータ(94)が連繋されている請求項１又は２に記載の上向き研掃装置。
【請求項４】
ノズルヘッド(４)には被研掃面に当接して弾性部(45)を必要以上の力で下向きに押圧することを防止する複数の突っ張り車輪(６)が配備されている請求項１乃至３の何れかに記載の上向き研掃装置。
【請求項５】
自走用駆動装置(２)には、前進、後進及び停止の各モードに切り替えるクラッチ(23)が含まれ、クラッチ(23)が切れた停止モードにて、台車(１)は手押し可能である請求項１乃至４の何れかに記載の上向き研掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造船所で船底の溶接部のスラグ除去を行なう場合等に使用する上向き研掃装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船底の溶接部のスラグ除去は、研掃材を圧力エアーに混ぜたもの(以下、「サンドエアー」と呼ぶ)を噴射する研掃によって行なわれている。
研掃作業は、サンドエアー噴射ノズルを具えたホースを作業者が手で支持し、該ノズルを溶接線に沿わせて移動させて行なう。この作業は、研掃材が飛散する劣悪なる作業環境の下で、作業者に長時間に亘って上向き姿勢を強いるため、作業能率は上がらず、又、ノズルの移動速度を一定にすることが難しく、研掃斑が生じる問題があった。
そこで、研掃材回収装置を具えた自走式の研掃装置が提案されている(特許文献１)。該研掃装置は、予め入力したプログラム通りに自走して研掃材を噴射するものであり、自動運転であるから研掃装置に作業者が付きっきりになる必要はない。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５４７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記自動運転研掃装置は、大型船の様に広範囲に研掃する場合に有効であるが、それほど大きくない船では、作業プログラムの作成や入力の手間を考えると、能率的とは言えない。
又、一定の速度でサンドエアー噴射ノズルを移動させても、部分的に溶接スラグが残存することもあるが、その場合でも、研掃装置は走行を続ける。
研掃装置は、研掃材の回収及び分離装置を搭載しているため、装置全体が大型化して小回りが利かない。
従って、溶接スラグが残存した部分だけを再度研掃することは、作業プログラムの組み替え等の面倒な作業が伴い、作業能率を大幅に低下させる結果となる。
更に、研掃材はオープンで噴射されるため、大気中に研掃材が飛散して作業環境を著しく悪化させる問題、及び、床に自然落下した研掃材を回収する手間の問題は解決できない。  本発明は、作業者が付いて操作するものの、作業者の労力を最小限に抑え、小回りが利き、且つ、大気への研掃材の飛散を抑えて、作業環境を著しく向上させることのできる上向き研掃装置を明らかにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上向き研掃装置は、方向転換用ハンドル(16)を具えた台車(１)と、該台車の車輪(12)に連繋された自走用駆動装置(２)と、該台車(１)上にエアーシリンダ式昇降装置(３)に連繋して昇降可能に配備され上向きノズルヘッド(４)とによって構成され、ノズルヘッド(４)は、サンドエアー噴射ノズル(41)と、該ノズルを包囲し上面が開口した防塵カバー(40)とからなり、防塵カバー(40)は、内壁(42)と該内壁(42)より上端高さが高く上端に被研掃面と密接可能な弾性部(45)を有する外壁(43)との２重構造であって、両壁(42)(43)の間が研掃材の研掃材回収通路(46)となっており、該回収通路には回収ホース接続口(47)が開口しており、弾性部(45)と昇降装置(３)との間には、弾性部(45)に下向きの負荷が作用したときにクッションとなるバネ(34)が介在している。
【発明の効果】
【０００６】
昇降装置(３)によってノズルヘッド(４)をバネ(34)が少し撓む程度に被研掃面に押し当てる。エアーシリンダ(32)のクッション性、バネ(34)の付勢力及び外壁(43)上端が弾性部(45)であることによって、ノズルヘッド(４)の上端高さの自由度は大きい。従って被研掃面が彎曲していても、研掃装置を自走させるだけで、ノズルヘッド(４)の高さが被研掃面に沿う様に自動的に追従して、ノズルヘッド(４)上端の弾性部(45)が常時被研掃面に密接した状態を維持でき、研掃材がノズルヘッド外に漏れ出ることを可及的に防止できる。
研掃装置は駆動装置(２)によって自走するため、作業者は、ハンドル(16)を支持して走行方向を決めるだけで済む。
作業者が研掃装置の走行方向を修正するために付っきりであっても、研掃材の飛散する劣悪なる作業環境に置かれることはない。
研掃材の回収は、ノズルヘッド(４)内の研掃材回収通路(46)に通じる回収ホースによって行われる、このため、従来の様に、研掃材回収及び分離装置を搭載した研掃装置に比べて遙かに小型化でき、作業者の手動による方向転換を円滑に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１に示す如く、本発明の上向き研掃装置は、自走可能な台車(１)と、該台車(１)上にエアーシリンダ式昇降装置(３)に連繋して配備された昇降可能な支持台(33)と、該支持台上に配備された上向きノズルヘッド(４)とによって構成される。
【０００８】
台車(１)は、前後方向に長い矩形のテーブル(11)の台車の前部中央に前車輪(12)、後部両側に後車輪(13)(13)を具えている。前車輪(12)は前後方向に向きが固定されており、後車輪(13)はキャスター型であって、外力を加えることによって自由に向きが変わる。
後車輪(13)(13)は、テーブル(11)に一端側を垂直にして固定したＶ字状取付杆(14)の、垂直部(15)に高さ調節可能に取り付けられている。
テーブル(11)の後端両側には、方向転換用のハンドル(16)(16)が取り付けられている。ハンドル(16)は上向き延び、更に後方に屈曲した略Ｌ字状に形成されている。ハンドル(16)(16)の後端握り部(16a)(16a)の床面からの高さは、７０〜８０cm、握り部(16a)(16a)間の間隔は、６０〜７０cmであり、作業者が立った姿勢で、握り部(16a)(16a)を無理なく握れる高さ及び幅である。
【０００９】
テーブル(11)の中央部に支柱(31)が立設され、該支柱(31)にロッドレスエアーシリンダ(32)が支柱(31)に沿って取り付けられる。該ロッドレスエアーシリンダ(32)に支持台(33)が昇降可能に連携される。
支持台(33)には、圧縮バネ(34)とブラケット(35)を介してノズルヘッド(４)が取り付けられている。
バネ(34)は、支持台(33)の水平上面に、前後、左右に２本づつ、計４本配備され、夫々下端が支持台(33)に固定されている。
夫々、前後のバネ(34)(34)の上端間に跨ってブラケット(35)(35)が設けられ、ブラケット(35)(35)間に、ノズルヘッド(４)が配備される。
【００１０】
図４に示す如く、ノズルヘッド(４)は、上向きのサンドエアー噴射ノズル(41)を上端開口の防塵カバー(40)で包囲して形成される。
防塵カバー(40)は、サンドエアー噴射ノズル(41)を包囲した上面開口の逆錘状の内壁(42)と、該内壁(42)を包囲する上面開口の外壁(43)の二重構造である。
内壁(42)の下端はサンドエアー噴射ノズル(41)の周面に密接して閉じており、外壁(43)の下端は、サンドエアー噴射ノズル(41)の下端を包囲する様に絞られ、サンドエアー噴射ホース接続口(48)を形成している。
外壁(43)は、高さ方向の中間位置から上部はやや硬質のゴムによって蛇腹状筒部(43a)に形成され、該蛇腹状筒部(43a)は上方からの押圧力が加われば弾性変形して長さを縮め、該押圧力が解除されれば原形に戻る。蛇腹状筒部(43a)の上端面の全周に亘って、ブラシ毛を研掃材の通過を阻止す様に密なる間隔で植設して弾性部(45)を形成している。
弾性部(45)の上端高さは、内壁(42)及びサンドエアー噴射ノズル(41)先端高さよりも高い。
内壁(42)と外壁(43)との間が研掃材回収通路(46)となり、該研掃材回収通路(46)に回収ホース接続口(47)が形成される。
【００１１】
ノズルヘッド(４)の外壁(43)上に該ヘッドの軸心と直交する面内で、等間隔に３又は４本のアーム(61)を突設し、該アーム(61)上にキャスター型の突っ張り車輪(６)が上向きに配備されている。
ノズルヘッド(４)が相手被研掃面から離れている状態で、突っ張り車輪(６)の上端高さは、ノズルヘッド(４)の弾性部(45)の上端よりも少し低い。
【００１２】
図２に示す如く、前記台車(１)の後端にエアー分配ボックス(８)が搭載され、該ボックスは前記駆動装置(２)のエアーモータ(21)及び昇降装置(３)のロッドレスエアーシリンダ(32)にエアー配管される。
エアー分配ボックス(８)に接続された圧力エアーホース(81)からの圧力エアーは、エアーモータ(21)とロッドレスエアーシリンダ(32)に供給される。エアーモータ(21)への供給圧とロッドレスエアーシリンダ(32)への供給圧は、後記するコントロールパネル(７)の操作によって、夫々独立して調節することが可能である。
【００１３】
図６に示す如く、エアーシリンダ(32)は、両端に第１ポート(32a)と第２ポート(32b)を有し、エアー回路(９)に連繋される。前記圧力エアーホース(81)は、第１管路(91)に分岐して電磁式の２位置切替え弁(92)に接続される。
切替え弁(92)とシリンダ(３)の第１ポート(32a)が第２管路(93)によって接続される。
第２管路(93)には精密レギュレイター(94)が設けられる。精密レギュレイター(94)(例えば株式会社ＳＭＣ製、ＩＲ2020-02BG)は、公知の如く、シリンダ(32)のノズルヘッド(４)付勢方向に対して逆方向(下向き)に設定値以上の負荷が作用したときにシリンダ内の過剰な圧力エアーを逃がしてシリンダ内の圧力を一定に保つ役割を果たすものである。
シリンダ(32)の第２ポート(32b)は第３管路(95)によって前記切替え弁(92)に接続される。  切替え弁(92)が図６に示す状態から、矢印Ａ方向に位置が切り替わると、第１管路(91)が第３管路(95)に繋がり、第２管路(93)は切替え弁(92)の排出ポートに繋がる。これによって、ノズルヘッド(４)を強制的に下降させることができる。
【００１４】
図２に示す如く、前記エアーモータ(21)にクラッチ(23)が連繋され、クラッチの回転出力軸と前記前車輪(12)が無端状チェン(24)で連繋される。
【００１５】
台車(１)のハンドル(16)(16)間に、コントロールパネル(７)が取り付けられる。
図５に示す如く、コントロールパネル(７)には、研掃ＯＮ−ＯＦＦスイッチ(71)、ノズル押付力切替えスイッチ(72)、ノズル押付けＯＮ−ＯＦＦスイッチ(73)、前後移動及び停止切替えスイッチ(74)、走行速度切替スイッチ(75)、シリンダ圧ゲージ(76)、モータ圧ゲージ(77)が配備されている。
ノズル押付力切替えスイッチ(72)は、昇降装置(３)のロッドレスエアーシリンダ(32)に連繋した前記精密レギュレータ(94)の設定圧力を切り替えてノズルヘッドの相手被研掃面に対する押付け圧力を調節するものである。シリンダ圧ゲージ(76)はそのときのエアー圧を示す。
前後移動及び停止切替えレバー(74)は、台車駆動装置(２)のクラッチ(23)を切り替えて、進行方向を前、後に切替え或いはクラッチ(23)を切って自走を停止させるためのものである。
切替えレバー(74)が停止位置に切り替わっている場合、即ち、クラッチ(23)が切れた状態では、台車(１)を手押しで走行させることができる。
走行速度切替スイッチ(75)は、駆動装置(２)のエアーモータ(21)へ供給するエアー圧力を無段階に切り替えて、台車(１)の走行速度を変えるためのものである。モータ圧ゲージ(77)は、エアーモータ(21)へ供給するエアー圧を表示する。
【００１６】
然して、研掃装置を、被研掃面である船底の溶接線の下方に位置させる。これは台車(１)にホース類を接続する前に、手押しで行う方が機動性があり、簡単で作業性がよい。
研掃装置とは別個に設置したサンドエアー供給装置(図示せず)とノズルヘッド(４)のサンドエアー噴射ホース接続口(48)とをサンドエアー供給ホース(５)にて接続し、研掃材回収分別装置(図示せず)とノズルヘッド(４)の回収ホース接続口(47)とを回収ホース(51)にて接続する。
エアー分配ボックス(８)に圧力エアー供給ホース(81)を接続する。
【００１７】
ノズル押付けＯＮ−ＯＦＦスイッチ(73)をＯＮにして、ロッドレスエアーシリンダ(32)を作動させてノズルヘッド(４)を上昇させ、弾性部(45)を被研掃面に押し当てる。
このとき、ノズルヘッド(４)上の突っ張り車輪(６)も被研掃面に接地して突っ張るため、ノズルヘッド(４)の弾性部(45)や蛇腹式筒部(43a)に過剰な負荷が掛かって不必要に大きく弾性変形したり、或いは弾性部(45)や蛇腹式筒部(43a)に偏荷重が作用することは防止される。これによって弾性部(45)と管内面の摩擦力が大きくなり過ぎることは防止される。又、突っ張り車輪(６)は方向自在のキャスター型であって、研掃装置の移動方向、即ち、ノズルヘッド(４)の移動方向に向かう様に自動的に方向を修正するため、ノズルヘッド(４)の被研掃面に沿う移動が重くなることはない。
ノズルヘッド(４)の押付け力は、バネ(34)が少し圧縮され、蛇腹状筒部(43a)とブラシ毛で形成した弾性部(45)が少し撓み、突っ張り車輪(６)が被研掃面に軽く当たる程度が望ましい。ノズルヘッド全体の押付け力は、ノズルヘッド押付力切替えスイッチ(72)を操作して調節可能である。
【００１８】
研掃ＯＮ−ＯＦＦスイッチ(71)をＯＮにし、前後移動及び停止切替えレバー(74)を「前進」に切り替えて、研掃装置を前進走行させる。
サンドエアー噴射ノズル(41)から船底に研掃材が噴射され、溶接スラグが剥離除去される。
ノズルヘッド(４)が通過した部分の溶接スラグの剥離の状況を見て、走行速度切替スイッチ(75)の操作により、研掃装置の走行速度、即ち、ノズルヘッド(４)の移動速度を遅すぎず、速すぎない最適に調節する。
研掃装置は自走するから、作業者はハンドル(16)(16)を支持して、溶接線に沿って研掃装置が走行する様に、必要に応じて方向を修正するだけでよいため、ホースを引きずりながら研掃装置を手押しする労力は不要である。
【００１９】
研掃装置の前進中に、溶接スラグの除去が不十分な部分が生じれば、前後移動及び停止切替えレバー(74)を「後進」に切り替えて、研掃装置を後退移動させ、研掃の不十分な箇所を、再度研掃すれば可い。これは、作業者が研掃装置に付きっきりで、研掃箇所を目視しながら作業を進め、且つ、研掃装置の前後進の切替えが速やかにできる小型の研掃装置であるからこそ成し得るものである。
更に、溶接線が屈曲している部分では、台車(１)が該屈曲方向に向く様にハンドル(16)(16)を切れば、キャスター型後車輪(13)(13)が自然に向きを変えて、軽く方向転換できる。小回りが利く小型研掃装置の成せる技である。
上記作業中も、ノズルヘッド(４)の防塵カバー(40)の開口外周の弾性部(45)は船底に密接しているから、研掃材や、船底からの剥離物が防塵カバー(40)の外側に飛散することを防止出来る。これら研掃材や剥離物は、防塵カバー(40)の回収通路(43)を経て回収ホース(51)によって回収される。
【００２０】
船底が彎曲して被研掃面の高さに多少の変化があっても、ブラシ製の弾性部(45)の弾性変形、蛇腹状筒部(44)の弾性変形及びバネ(34)の追従力により、弾性部(45)と船底との間に隙間が生じることはなく、研掃材等が外部に飛散することを防止できる。
実施例では、ノズルヘッド(４)を押圧するロッドレスエアーシリンダ(32)に対するエアー供給通路には精密レギュレータ(94)が連繋されており、ノズルヘッド(４)の押し出し方向と逆方向に設定値以上の負荷が作用したときに、シリンダ(32)内の過剰な圧力エアーを逃がしてシリンダの圧力を設定値に保持できる。このため、シリンダのストロークの範囲で被研掃面に高低差があっても研掃可能であり、この場合でも船底とノズルヘッドとの摩擦が必要以上に大きくならず、研掃装置の走行に支障は生じない。
【００２１】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、本発明は、船底の研掃に拘わらす、サンドエアーを上向きに噴射する研掃作業であれば、被研掃面は選ばない、又、研掃装置の走行面から被研掃面の高さは、ロッドレスシリンダ(32)のストローク範囲であれば、問題なく研掃が可能である。
又、ノズルヘッド(４)のサンドエアー噴射ノズル(41)は、先端をＶ字状に二股にして、サンドエアー噴射ノズル(41)を強制回転させ、広い範囲にサンドエアーを噴射させることもできるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】研掃装置の斜面図である。
【図２】研掃装置の走行駆動装置の概略説明図である。
【図３】ノズルヘッドと該ヘッドの昇降装置の正面図である。
【図４】ノズルヘッドの断面図である。
【図５】コントロールパネルの正面図である。
【図６】エアーシリンダに対するエアー回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  台車
16  ハンドル
２  走行駆動装置
３  ノズルヘッド昇降装置
32  シリンダ
４  ノズルヘッド
41  サンドエアー噴射ノズル
５  サンドエアー供給ホース
51  回収ホース
７  コントロールパネル
94  精密レギュレイター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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